DE2638079A1 - OPTICAL PCM GROUP TRANSMISSION SYSTEM WITH LINE AMPLIFIER - Google Patents
OPTICAL PCM GROUP TRANSMISSION SYSTEM WITH LINE AMPLIFIERInfo
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Optisches PCM-Gruppenübertragunssystem mit StreckenverstärkernOptical PCM group transmission system with line amplifiers
Die Erfindung betrifft ein Verstärkersystem in einem optischen Pulscodemodulation-Gruppenübertragungssystem, für das optische Pasern verwendet werden.The invention relates to an amplifier system in an optical Pulse code modulation group transmission system using optical fibers.
Bei einem herkömmlichen Hochgeschwindigkeits-PCM-Übertragungssystem, bei dem eine Sendestelle die Eingangssignalinformation unter Verwendung eines Codes, der eine Kombination aus vorhandenen oder nicht vorhandenen Impulsen erstellt, aussendet und eine Empfangsstelle die ursprüngliche Information durch Diskriminieren des Codes wieder herstellt, werden Kupferkabel als Übertragungsleitungen verwendet. Der Grund dafür ist, daß Digitalsignale mit hoher Qualität übertragen werden sollten. Wenn die Übertragung über eine eine große Strecke überbrückende Leitung vorgenommen wird, werden für jedes Kabel Streckenverstärker verwendet, um den Stromverlust im Kabel auszugleichen oder das übertragene Signal zu entzerren.In a conventional high-speed PCM transmission system, in which a transmitting station receives the input signal information using a code that is a combination of existing or nonexistent impulses created, sent and a receiving point the original information by discriminating of the code, copper cables are used as transmission lines. The reason for this is that digital signals should be transmitted with high quality. When the transmission is over a long distance bridging line line amplifiers are used for each cable to compensate for the power loss in the cable or the to equalize transmitted signal.
München: Kramer · Or.Weser · Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · ZwirnerMunich: Kramer Or.Weser Hirsch - Wiesbaden: Blumbach Dr. Bergen · Zwirner
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- 2 Beim erwähnten PCM-Ubertragungssystem, bei dem Kupferkabel verwendet werden, ist für jedes Kabel ein Streckenverstärker erforderlich. Deshalb wird ein Gruppenübertragvingsverstärkung'ssystem, bei dem über eine Vielzahl von Kabeln übertragene Signale durch einen Streckenverstärker verstärkt werden, nicht verwirklicht.- 2 With the mentioned PCM transmission system, with the copper cable are used, a line amplifier is required for each cable. Therefore a group transfer amplification system is in which signals transmitted over a large number of cables are amplified by a line amplifier, not realized.
In der letzten Zeit ist die optische Fasern verwendende Technik beträchtlich entwickelt worden und hier wird ein PCM-Übertragungssystem vorgeschlagen, bei dem diese optische Fasern verwendende Technik benutzt wird. Der Durchmesser der optischen Faser beträgt beispielsweise 1 mm. Dieser Durchmesser ist beträchtlich kleiner als derjenige eines Kupferkabels, der etwa 1 cm beträgt. Ferner können bei der Verwendung einer optischen Faser geringe Kosten erwartet werden. Dies ist der Grund dafür, daß ein Raummultiplex-Übertragungssystem, für das Gruppen optischer Fasern verwendet werden, vorgeschlagen worden ist. Wenn Gruppen optischer Fasern für das ßaummultiplex-Übertragungssystem angewendet werden, kann eine Gruppe von Signalen durch einen Streckenverstärker verstärkt werden. Da der Durchmesser der optischen Faser bemerkenswert klein ist, kann der Streckenverstärker für die zu übertragende Signalgruppe mit kleinen Abmessungen verwirklicht werden.Recently, the technique using optical fibers has been developed considerably, and here a PCM transmission system is used has been proposed using a technique using these optical fibers. The diameter of the optical Fiber is, for example, 1 mm. This diameter is considerably smaller than that of a copper cable, which is approximately 1 cm. Further, when an optical fiber is used, a low cost can be expected. This is the reason that a space division multiplex transmission system, for the groups of optical Fibers used has been suggested. When groups of optical fibers for the space division transmission system are used, a group of signals can be amplified by a line amplifier. Because the diameter the optical fiber is remarkably small, the link amplifier can be used for the signal group to be transmitted with small dimensions be realized.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, in den Abmessungen kleines und geringe Kosten verursachendes Streckenverstärkungssystem innerhalb des optischen Pulscodemodulation-Gruppenübertragungssystems,für das optische Fasern verwendet werden, ver-The object of the invention is to provide a simple route reinforcement system which is small in size and low in cost within the optical pulse code modulation group transmission system, for the use of optical fibers
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fügbar zu machen.to make joinable.
Die kennzeichnenden Merkmale der Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe sind darauf gerichtet, ein Streckenverstärkungssystem für ein optische Fasern verwendendes Nachrichtensystem anzuwenden, das eine Gruppenübertragung verwendet, die PCM-Information unter Verwendung einer Gruppe optischer Fasern, die aus einer Vielzahl optischer Fasern zusammengesetzt ist, überträgt. Erfindungsgemäß wird PCM-Information in einer Vielzahl optische Fasern verwendender Nachrichtenübertragungssysteme in einem Speicher der Sendestelle gespeichert. Diese gespeicherte Information eines jeden Systems wird durch simultane Taktimpulse ausgelesen, um diese Information auf eine Übertragungsleitung auszusenden, die aus einer Vielzahl solcher optischer Fasern zusammengesetzt ist. In dem in der Übertragungsleitung vorgesehenen Streckenverstärker ist von den folgenden Schaltungen, nämlich einer automatischen Verstärkungssteuerschaltung, einer Lichtelementsteuerschaltung, einer Energieversorgungsschaltung und einer Überwachungsschaltung, wenigstens eine gemeinschaftlich vorgesehen zum Prüfen einer Vielzahl von Signalen, die mit Hilfe der erwähnten optischen Fasern übertragen werden. In den Streckenverstärkern werden die Signale reproduziert durch simultane Taktimpulse, die von einer Zeitsteuerungsschaltung erzeugt werden, und die Phasen der Signale werden in eine Reihe gebracht, um diese Signale auf die aus den optischen Fasern zusammengesetzte übertragungsleitung auszusenden.The characterizing features of the invention for solving this problem are directed to a line reinforcement system for an optical fiber communication system using group transmission to apply the PCM information using an optical fiber group composed of a plurality of optical fibers. According to the present invention, PCM information is provided in a variety information transmission systems using optical fibers are stored in a memory of the transmitting station. This saved Information of each system is read out by simultaneous clock pulses in order to transfer this information to a transmission line send out, which is composed of a large number of such optical fibers. In the one provided in the transmission line Link amplifier is one of the following circuits, namely an automatic gain control circuit Light element control circuit, a power supply circuit and a monitoring circuit, at least one commonly provided for checking a plurality of signals generated with the aid of of the optical fibers mentioned are transmitted. In the line amplifiers the signals are reproduced by simultaneous Clock pulses generated by a timing circuit and the phases of the signals are brought into series, in order to transmit these signals onto the transmission line composed of the optical fibers.
Die erfindungsgemäße Losung ist im Anspruch 1 angegeben. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind inThe solution according to the invention is specified in claim 1. Developments and refinements of the invention are shown in
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den Unteransprüclieii angegeben.the subclaims specified.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Pig. 1 ein Blockschaltbild einer Sendestelle eines optischen PCM-Gruppenübertragungssystemsgemäß Erfindung ; Fig. 2 ein Kabel mit mindestens einer Gruppe optischer Fasern, das im erfindungsgemäßen System verwendet wird* Fig. J einen Zeitsteuerungsplan der Eingangsinformation der in Fig. 1 gezeigten Sendestelle;In the following the invention is illustrated by means of embodiments explained in more detail. In the accompanying drawing show: Pig. 1 is a block diagram of a transmission point of an optical PCM group transmission system according to the invention; 2 shows a cable with at least one group of optical fibers which is used in the system according to the invention * FIG. J shows a timing diagram of the input information of the transmitting station shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 4· ein Blockschaltbild des optischen PCM-Gruppenübertragungssystems ;Figure 4 is a block diagram of the PCM optical group transmission system ;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Gruppenstreckenverstärkers; 5 shows a block diagram of a group line amplifier according to the invention;
Fig. 6 einen Zeitsteuerungsplan derjenigen Signale, welche in dem in Fig. 5 gezeigten Gruppenstreckenverstärker fließen; Fig. 7 ein Beispiel einer individuellen Einheit in dem in Fig. 5 gezeigten Gruppenstreckenverstärker; Fig. 8A bis 8D Beispiele einer gemeinsamen Einheit in dem in Fig. 5 gezeigten Gruppenstreckenverstärker; Fig. 9A ein Blockschaltbild einer ein Prüfbit sendenden Sendestelle; Fig. 6 is a timing diagram of those signals which flow in the group link amplifier shown in Fig. 5; Fig. 7 shows an example of an individual unit in the group link repeater shown in Fig. 5; Figs. 8A to 8D show examples of a common unit in the group link repeater shown in Fig. 5; FIG. 9A is a block diagram of a transmitter station sending a check bit; FIG.
Fig. 9B ein Blockschaltbild einer in Fig. 9A gezeigten Detektorschaltung ;Fig. 9B is a block diagram of a detector circuit shown in Fig. 9A ;
Fig. 1OA ein Blockschaltbild des Gruppenstreckenverstärkers mit der in Fig. 5 gezeigten Überwachungsschaltung; Fig. 10B ein Blockschaltbild mit einem Detektor und einem Fehlerimpulsgenerator, wie sie in Fig. 10A gezeigt sind;10A is a block diagram of the group line amplifier with the monitoring circuit shown in FIG. 5; Fig. 10B is a block diagram showing a detector and an error pulse generator as shown in Fig. 10A;
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Pig. 11 ein Blockschaltbild einer Anzeigeschaltung, die in einer Endstelle vorgesehen ist und einen fehlerhaften Strekkenverstärker anzeigt;Pig. 11 is a block diagram of a display circuit shown in FIG a terminal is provided and indicates a faulty link amplifier;
Fig. 11B Vellenformen von Signalen, die in der in Fig. 11A gezeigten Anzeigeschaltung erzeugt werden.Fig. 11B shows waveforms of signals generated in the display circuit shown in Fig. 11A.
In Fig. 1 werden η Teile einer PCM-Information, die sich in Zeitmultiplexform befinden, über ein η-Rohr parallel in einem Speicher 11 eingespeichert. Die Phasen der gespeicherten Information werden durch simultane Taktimpulse, die in einer Taktimpulsquelle 12 erzeugt werden, in eine Ordnung gebracht. Die Information wird mit Hilfe eines elektrooptischen Konverters 13 in optische Ausgangssignale umgewandelt, und diese Ausgangssignale werden auf eine Gruppe optischer Fasern ausgesendet. Die erfindungsgemäß verwendete Gruppe optischer Fasern ist in Fig. 2 gezeigt. Wie Fig. 2 zeigt, ist ein Lichtkabel 15 aus einer Gruppe optischer Fasern 16, einem Leiter 17 und einer Abschirmung 18 zusammengesetzt. Energieversorgung von einer Energiequelle 14 (Fig.1) wird einem (in Fig. 5 gezeigten) Gruppenstreckenverstärker über den Leiter 17 zugeführt.In Fig. 1, η are parts of PCM information that is in Time division multiplex are stored in parallel in a memory 11 via an η tube. The phases of the stored information are brought into an order by simultaneous clock pulses which are generated in a clock pulse source 12. The information is converted into optical output signals with the aid of an electro-optical converter 13, and these Output signals are sent out on a group of optical fibers. The group of optical fibers used in the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 2, there is a light cable 15 from a group of optical fibers 16, a conductor 17 and one Shield 18 assembled. Energy supply from an energy source 14 (FIG. 1) is a group line amplifier (shown in FIG. 5) fed via the conductor 17.
Fig. 3 zeigt einen Zeitplan der Eingangsinformation der in Fig.Fig. 3 shows a timing diagram of the input information of the in Fig.
1 gezeigten Sendestelle, (a) der Fig. 3 ist eine PCM-Information in Schaltung 1 der Fig. 1; (b) der Fig. 3 ist eine Wellenform der in den Speicher 11 (Fig. 1) eingeschriebenen Information (a); (c) der Fig. 3 ist eine PCM-Information in Schaltung1, (a) of Fig. 3 is PCM information in circuit 1 of FIG. 1; (b) of Fig. 3 is a waveform of the information written in the memory 11 (Fig. 1) (a); (c) of Fig. 3 is PCM information in circuit
2 der Fig. 1; (d) der Fig. 3 ist eine Wellenform der in Speicher 11 (Fig. 1) eingeschriebenen Information (c). (e) der Fig. 3 zeigt in der Taktquelle 12 (Fig 1) erzeugte Lesetaktim-2 of Fig. 1; (d) of Fig. 3 is a waveform of the memory 11 (Fig. 1) written information (c). (e) of Fig. 3 shows reading clocks generated in the clock source 12 (Fig. 1)
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pulse zum Auslesen der gespeicherten Informationen 0>)/(ά), die voneinander verschiedene Phasen aufweisen und die gleiche Anstiegszeit wie die Lesetaktimpulse. In Pig. 3 sind lediglich die beiden Schaltungen und 2 erläutert; es versteht sich jedoch, daß entsprechend dem η-System in Wirklichkeit η Schaltungen existieren. In Pig. I können durch die Verwendung des Speichers 11 (Fig. 1) "n" PCM-Informationsteile mit unterschiedlichen Phasen von der Sendestelle empfangen werden.pulse to read out the stored information 0>) / (ά), which have different phases from each other and the same rise time as the read clock pulses. In Pig. 3 are only the two circuits and 2 explained; it is understood, however, that according to the η system, in reality η circuits exist. In Pig. I can "n" pieces of PCM information by using the memory 11 (FIG. 1) are received with different phases from the transmitting station.
Von der in Pig. 1 gezeigten Sendestelle kann die Ausgangsinformation über das Lichtkabel (Pig. 2) auf einen in Pig. 4-gezeigten Gruppenverstärker 19 gesendet werden. Wie Pig. 4 zeigt, umfaßt der Gruppenstreckenverstärker 19 individuelle Einheiten und eine gemeinsame Einheit. Dieser Gruppenstreckenverstärker verstärkt und reproduziert die über das Lichtkabel gesendeten gedämpften Signale und sendet diese reproduzierten Signale an das nächste Lichtkabel. Gewöhnlich ist ein solcher Gruppenstreckenverstärker beispielsweise in einem zugänglichen Kabelschacht vorgesehen. Ein Grundprinzip für den Gruppenstreckenverstärker besteht darin, die Schaltungen gemeinschaftlich für möglichst viele η-Systeme zu enthalten, so daß der Lichtstreckenverstärker in Miniaturabmessung realisiert werden kann, um mit geringen Kosten hergestellt und mit geringer Energie betrieben werden zu können.From the one in Pig. 1 transmitting station shown can be the output information via the light cable (Pig. 2) to one in Pig. 4-shown group amplifier 19 are sent. Like Pig. 4th shows, the group link repeater 19 comprises individual units and a common unit. This group repeater amplifies and reproduces the attenuated signals sent over the light cable and sends these reproduced signals Signals to the next light cable. Usually such a group repeater is, for example, in an accessible one Cable duct provided. A basic principle for the group repeater is to share the circuits to contain as many η systems as possible, so that the light path amplifier can be realized in miniature dimensions can to be manufactured at low cost and operated with low power.
Das Beispiel einer Blockschaltung des Gruppenstreckenverstärkers 19 ist in Fig. 5 gezeigt. Die über das optische Pasern enthaltende Gruppenkabel übertragene PCM-Information wird durch einenThe example of a block circuit of the group amplifier 19 is shown in FIG. The one containing over the optical fiber PCM information transmitted in a group cable is blocked by a
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opto-elektrischen Konverter 20 in elektrische Signale !umgewandelt. Diese elektrischen Signale werden durch einen Verstärker 21 verstärkt. Zwei Lichtelement-Steuerschaltungen 23 und 29 werden dazu verwendet, das Temperaturverhalten einer im opto-elektrischen Konverter 20 verwendeten Avalanche-Poto-Diode und eines im elektro-optischen Konverter 28 verwendeten Lasers zu kompensieren. Die Ausgangssignale der Verstärker 21 werden über eine Entzerrerreihe 24 auf eine Diskriminator- und Regeneratorschaltungsreihe 27 gegeben. Eine Schaltung 25 zur automatischen Verstärkungssteuerung (im folgenden kurz AVS-Schaltung genannt) ist zwischen den Ausgang und den Eingang des Verstärkers 21 geschaltet. Es versteht sich jedoch, daß diese AVS-Schaltung 25 auch dadurch realisiert werden kann, daß der Multiplikationsfaktor der Avalanche-Poto-Diode im opto-elektrischen Konverter 20 geändert wird. Eine Zeitsteuerungsschaltung 26 empfängt das Ausgangssignal des Verstärkers 21 und steuert die Zeitsteuerung der Diskrimination der Diskriminator- und Re gener at or schaltung 27· Das Ausgangssignal dieser Schaltung 27 wird über den elektrooptischen Konverter 28 wieder auf das optische Pasern enthaltende Gruppenkabel 15 (Pig· 2) gesendet. Die in Pig. 5 gezeigte Zeitsteuerungsschaltung 26 verwendet eine Selbstzeitsteuerung unter Benutzung des Ausgangssignals des Verstärkers 21; Diese Schaltung 26 kann jedoch auch eine externe Zeitsteuerung benutzen. opto-electrical converter 20 converted into electrical signals! These electrical signals are amplified by an amplifier 21. Two light element control circuits 23 and 29 are used to measure the temperature behavior an avalanche potentiometer used in the opto-electrical converter 20 and one used in the electro-optical converter 28 Compensate laser. The output signals of the amplifiers 21, a series of equalizers 24 are used to access a discriminator and regenerator circuit series 27 given. A circuit 25 for automatic gain control (im hereinafter referred to as the AVS circuit for short) is connected between the output and the input of the amplifier 21. It understands however, that this AVS circuit 25 also thereby it can be realized that the multiplication factor of the avalanche potentiometer in the opto-electrical converter 20 is changed will. A timing circuit 26 receives the output of the amplifier 21 and controls the timing the discrimination of the discriminator and regenerator circuit 27 · The output signal of this circuit 27 is via the electro-optical Converter 28 is sent back onto the group cable 15 (Pig x 2) containing optical fibers. The one in Pig. 5 shown Timing circuit 26 employs self-timing using the output of amplifier 21; These Circuit 26 can, however, use external timing.
Gemäß Pig. 5 weist der Gruppenstreckenverstärker 19 als gemeinsame Schaltung 19 a die zur Verarbeitung einer Vielzahl vonAccording to Pig. 5 has the group line amplifier 19 as common Circuit 19 a for processing a variety of
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Eingangssignalen verwendet werden kann, zwei Lichtelement-Steuerschaltung 23ϊ 29 auf sowie eine AVS-Schaltung 25, eine Zeitsteuerungsschaltung 26, eine Energieversorgungsschaltung 30 und eine Überwachungsschaltung 31· Was die in Fig· 5 gezeigte Zeitsteuerungsschaltung betrifft, so versteht es sich , daß die Zeitsteuerungsinformation aus dem PCM-Informationssignal erhalten werden kann oder von einem optischen Kabel, das speziell zur Übertragung einer Reihe von Zeitsteuerungs-Taktimpulsen vorgesehen ist. Die durch die Zeitsteuerungsschaltung erzeugten Zeitsteuerungsimpulse diskriminieren den Inhalt der Diskriminator- und Regeneratorschaltungsreihe 27ί um die PCM-Information mit den selben Phasen auf das optische Pasern enthaltende n-Rohr-Gruppenkabel auszusenden.Input signals can be used, two light element control circuit 23ϊ 29 and an AVS circuit 25, a timing circuit 26, a power supply circuit 30, and a monitoring circuit 31 · As for the in FIG. 5 relates to the timing circuitry shown in FIG it turns out that the timing information can be obtained from the PCM information signal or from a optical cable specially designed to carry a series of timing clock pulses. The through the Timing pulses generated by timing control circuit discriminate the contents of the discriminator and regenerator circuit series 27ί to get the PCM information with the same To send out phases on the n-tube group cable containing the optical fibers.
Wellenformen von Signalen, die in den wesenüichen Teilen der in Fig· 5 gezeigten Schaltung erscheinen, sind in Fig. 6 gezeigt, in den in Fig. 6 gezeigten Wellenformen ist eine in jeder Schaltung auftretende Verzögerungszeit unberücksichtigt. Wellenform (a) der Fig. 6 ist ein Eingangssignal des Streckenverstärkers, und die Amplitude dieses Eingangssignals ist sehr klein. Wellenform (b) der Fig. 6 ist ein verstärktes Ausgangsßignal, und die Gleichstromkomponente dieses Ausgangssignals wird durch den Hauptverstärker, der eine Gleichstromwiederherstellungsfunktion hat, reproduziert, wie es in (c) der Fig. 6 gezeigt ist. Das in (c) der Fig. 6 gezeigte Signal wird auf den Entzerrer 24· gegeben. Das Ausgangssignal des Entzerrers 24 ist in (d) der Fig. 6 gezeigt. Das Ausgangssignal des Entzerrers wird auf die Diskriminator- und Regenerator-Schaltung 2? gegeben; deren Ausgangssignal ist in (e) der Fig. 6 gezeigt. WellenformWaveforms of signals contained in the essential parts of the in The circuit shown in Fig. 5 are shown in Fig. 6, in the waveforms shown in Fig. 6, a delay time occurring in each circuit is ignored. Waveform (a) of Fig. 6 is an input signal of the line amplifier, and the amplitude of this input signal is large small. Waveform (b) of Fig. 6 is an amplified output signal, and the DC component of that output signal is reproduced by the main amplifier having a DC restoration function as shown in (c) of FIG is shown. The signal shown in (c) of Fig. 6 is applied to the equalizer 24x. The output of the equalizer 24 is shown in (d) of FIG. The output of the equalizer is on the discriminator and regenerator circuit 2? given; its output is shown in (e) of FIG. Waveform
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(f) der Pig. 6 ist ein Zeitsteuerungseingangssignal, das von der Zeitsteuerungsschaltung 26 auf die Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 gegeben wird. Das Ausgangssignal (e) der Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 wird auf die elektro-optische Koverterschaltung 28 gegeben, in der ein Treibausgangssignal (g) der Fig. 6 zum Treiben der Lichtemissions-Diode oder der Laser-Diode unter Verwendung der Zeitsteuerung der Zeitsteuerungsimpulse (h) der Fig. 6 erhalten wird. Wellenform (e) ist das Lichtausgangssignal, das auf das optische Fasern enthaltende Kabel gesendet wird.(f) the Pig. 6 is a timing input signal given from the timing circuit 26 to the discriminator and regenerator circuit 27. FIG. The output (e) of the discriminator and regenerator circuit 27 is applied to the electro-optical converter circuit 28, in which a drive output (g) of Fig. 6 is used to drive the light emitting diode or the laser diode using the timing of the timing pulses ( h) of Fig. 6 is obtained. Waveform (e) is the light output signal sent on the cable containing optical fibers.
Ein Beispiel einer ausführlichen Schaltung der individuellen Schaltungen, die in dem in Fig. 5 gezeigten Gruppenstreckenverstärker verwendet werden, ist in Fig. 7 gezeigt. Das optoelektrische Element 20 umfaßt eine pin-Diode 20a und einen Vorverstärker 20b der einen Feldeffekt-Transistor 31 aufweist. Das Ausgangssignal des Elementes 20 wird auf den Hauptverstärker 21 gegeben. Der Hauptverstärker 21 umfaßt einen Verstärker 21aAn example of a detailed circuit of the individual circuits included in the group link amplifier shown in FIG are used is shown in FIG. The optoelectric element 20 includes a pin diode 20a and one Preamplifier 20b which has a field effect transistor 31. The output signal of the element 20 is sent to the main amplifier 21. The main amplifier 21 comprises an amplifier 21a
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und einen Klemm- und Spitzendetektor 21b. Der Verstärker 21a umfaßt integrierte Operationsverstärker 32, 33 und eine Diode
34. Die flache Verstärkung des Verstärkers wird durch das Ausgangssignal der AVS-Schaltung 25 gesteuert. Das Ausgangssignal
des Verstärkers 21 wird auf den Klemm- und Spitzenwertdetektor 21b gegeben, dessen Ausgangssignal durch eine Diode 35 festgeklemmt
und über einen Spitzenwertdetektor 36 auch auf die AVS-Schaltung 25 und auf die Lichtelement-Steuerschaltung 23 gegeben
wird. Außerdem wird das Ausgangssignal des Klemm- und Spitzenwertdetektors 21b auf den Entzerrer 24 gegeben und über
ein Gatter 39 auf die Zeitsteuerungsschaltung 26. Der Entzerrervalue
and a clip and tip detector 21b. The amplifier 21a comprises integrated operational amplifiers 32, 33 and a diode 34. The flat gain of the amplifier is controlled by the output signal of the AGC circuit 25. The output signal of the amplifier 21 is applied to the clamp and peak value detector 21b, the output signal of which is clamped by a diode 35 and also applied to the AVS circuit 25 and to the light element control circuit 23 via a peak value detector 36. In addition, the output signal of the clamp and peak value detector 21b is applied to the equalizer 24 and via a gate 39 to the timing circuit 26. The equalizer
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umfaßt Induktivitäten 40a, 40b und Kapazitäten 41a, Die Diskriminator- und Eegeneratorschaltung 27 ist hauptsächlich aus einem flip-flop 42 aufgebaut. Das Ausgangssignal des Entzerrers 24 wird auf das flip-flop 42 geführt und das Ausgangssignal der Zeitsteuerungsschaltung 26 wird über eine Verzögerungsleitung 43 auf das flip-flop 42 gegeben. Das Ausgangssignal der Diskriminator- und Eegeneratorschaltung 27 wird an die eletro-optische Konverterschaltung 28 gegeben. Diese elektro-optische Wandlerschaltung 28 umfaßt eine UND-Schaltung 44, eine Treiberschaltung 45 und ein Lichtemissionsdiodenelement 46. Das Ausgangssignal der Diskriminator- und Eegeneratorschaltung 27 wird auf einen ersten Eingangsanschluß der UND-Schaltung 44 gegeben und das Ausgangssignal der Zeitsteuerungsschaltung 26 wird über eine weitere Verzögerungsleitung 47 auf einen zweiten Eingangsanschluß der UND-Schaltung 44 geführt. Das Ausgangssignal der Treiberschaltung 45 hat die in (g) der Fig. 6 gezeigte Wellenform, welche die Lichtemissionsdiode 46 treibt. Das Ausgangssignal der Lichtemissionsdiode 46, das die in (g) der Fig. gezeigte Wellenform hat, wird auf das optische Fasern enthaltende Kabel ausgesendet.includes inductors 40a, 40b and capacitors 41a, The discriminator and generator circuit 27 is mainly composed of a flip-flop 42. The output signal of the equalizer 24 is fed to the flip-flop 42 and the output signal of the timing circuit 26 is given to the flip-flop 42 via a delay line 43. The output of the discriminator and generator circuit 27 is given to the electro-optical converter circuit 28. This electro-optical converter circuit 28 comprises an AND circuit 44, a driver circuit 45 and a light emitting diode element 46. The output of the Discriminator and generator circuit 27 is applied to a first input terminal of AND circuit 44 and that The output signal of the timing control circuit 26 is sent via a further delay line 47 to a second input terminal the AND circuit 44 out. The output signal of the Driver circuit 45 has the waveform shown in (g) of Fig. 6, which drives the light emitting diode 46. The output of the light emitting diode 46, which is the signal shown in (g) of Fig. waveform shown is transmitted to the optical fiber-containing cable.
Ein Beispiel für die Komponenten der im Gruppenstreckenverstärker 19 verwendeten gemeinschaftlichen Schaltung 19a ist in den Fig. 8A bis 8D gezeigt. Fig. 8A ist ein Beispiel der Lichtelement-Steuerschaltung 23- Diese Steuerschaltung 23 kann man weglassen, wenn die pin-Diode als opto-elektrisches Wandlerelement verwendet wird. Wenn jedoch eine Avalanche-Foto-Diode als foto-elektrisches Wandlerelement verwendet wird, verändert sich die Durchbruchsspannung dieses Elementes aufgrund der Tem-An example of the components of the common circuit 19a used in the group repeater 19 is shown in Figures 8A to 8D. Fig. 8A is an example of the light element control circuit 23- This control circuit 23 can omit if the pin diode is used as an opto-electrical transducer element is used. But if an avalanche photo diode is used as a photo-electrical converter element, the breakdown voltage of this element changes due to the temperature
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peraturänderung; deshalb sollte die Vorspannung dieses Elementes gesteuert werden, um die Amplitude der Ausgangswellenform auf konstantem Wert zu halten. Die Schaltung 23 umfaßt einen Operationsverstärker 51 und einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wändler 53· Der Operationsverstärker 51 empfängt ein Spitzenwertausgangssignal vom Spitzenwertdetektor 36 und vergleicht dieses mit einer Bezugs- oder Referenzspannung Vref. Das Differenzausgangssignal des Verstärkers 51 wird zum Betreiben des Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlers 52 verwendet, dessen Ausgangssignale auf alle Komponenten der opto-elektrischen Konverterschaltung 20 gegeben werden. Fig. 8B zeigt die AVS-Schaltung (Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung), die einen weiteren Operationsverstärker 53 umfaßt. Dieser Operationsverstärker 53 empfängt das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors 36 und vergleicht dieses mit einer Bezugsspannung Vref. Die Ausgangssignale des Operationsverstärkers 53 werden auf die Diode 34 des Hauptverstärkers 21 gegeben, so daß die flache Verstärkung des Hauptverstärkers 21 durch die in Fig. 7 gezeigte Diode 34 gesteuert wird. Fig. 8C zeigt die Zeitsteuerungsschaltung 26, die einen Phasenkomperator 54- und ein Filter 55 umfaßt sowie einen spannungsgesteuerten Oszillator 56, von dem ein Ausgangssignal auf den Phasenkomperator 54 zurückgekoppelt ist. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 56 wird über ein Gatter 57 auf alle Komponenten der Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 und auf alle Komponenten der elektrooptischen Wandlerschaltung 28 gegeben. Der Phasenkomperator 54 in der Zeitsteuerungsschaltung 26 vergleicht die Phase des Eingangssignals vom Entzerrer 24 mit derjenigen des Rückkopplungssignals vom Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 56, und das Ausgangssignal des Phasenkomperators 54· wird danntemperature change; therefore the bias of this element should can be controlled to keep the amplitude of the output waveform constant. The circuit 23 comprises an operational amplifier 51 and a DC-DC converter 53 · The operational amplifier 51 receives a peak output signal from peak detector 36 and compares this with a reference or reference voltage Vref. The differential output of the amplifier 51 is used to operate of the DC-DC converter 52 uses its output signals on all components of the opto-electrical converter circuit 20 are given. Fig. 8B shows the AVS circuit (Circuit for automatic gain control) comprising another operational amplifier 53. This op amp 53 receives the output of the peak detector 36 and compares this with a reference voltage Vref. The output signals of the operational amplifier 53 are applied to the diode 34 of the main amplifier 21, so that the flat Gain of the main amplifier 21 is controlled by the diode 34 shown in FIG. Fig. 8C shows the timing circuit 26, which comprises a phase comparator 54 and a filter 55 as well a voltage controlled oscillator 56, from which an output signal is fed back to the phase comparator 54. That The output signal of the voltage-controlled oscillator 56 is transmitted via a gate 57 to all components of the discriminator and Regenerator circuit 27 and given to all components of the electro-optical converter circuit 28. The phase comparator 54 in timing circuit 26 compares the phase of the input signal from equalizer 24 with that of the feedback signal from the output of the voltage controlled oscillator 56, and the output of the phase comparator 54 · then becomes
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- 12 auf den spannungsgesteuerten Oszillator 56 gegeben. Dieser Oszillator 56 erzeugt Taktimpulse, die mit dem Ausgangssignal des Entzerrers 24 synchronisiert sind, und die Taktimpulse werden auf die Schaltungen 27 und 28 gesendet. Fig. 8D zeigt eine Lichtelement-Steuerschaltung 29» die man weglassen kann, wenn die in Fig. 7 gezeigte Lichtemissions-Diode 46 verwendet wird. Diese Lichtelement-Steuerschaltung 29 kann jedoch nicht weggelassen werden, wenn eine Laser-Diode 63 verwendet wird. Dies aus dem selben Grund, wie er zuvor in Zusammenhang mit Fig. 8A erläutert worden ist. In Fig. 8D stellt eine pin-Diode 58 die Lichtemissinn der Laser-Diode fest und dann wird das Ausgangssignal der pin-Diode 58 mit einer Bezugsspannung verglichen. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten wird durch einen Operationsverstärker 59 und Transistoren 60, 61 und 62 verstärkt und auf die elektro-optische Schaltung 28a gegeben, in welcher die Laser-Diode 63 von den Transistoren 64 und 65 getrieben wird.- 12 given to the voltage controlled oscillator 56. This Oscillator 56 generates clock pulses with the output signal of the equalizer 24 are synchronized and the clock pulses are sent to the circuits 27 and 28. Figure 8D shows a light element control circuit 29 which can be omitted when the light emitting diode 46 shown in FIG. 7 is used will. However, this light element control circuit 29 cannot be omitted when a laser diode 63 is used will. This is for the same reason as was previously explained in connection with FIG. 8A. In Fig. 8D, a pin diode 58 firmly and then the light emitting of the laser diode the output signal of the pin diode 58 is compared with a reference voltage. The difference between these two values is amplified by an operational amplifier 59 and transistors 60, 61 and 62 and applied to the electro-optical circuit 28a in which the laser diode 63 is driven by the transistors 64 and 65.
Folgende Erläuterung bezieht sich auf die Überwachungsschaltung 31. Wie bereits erläutert worden ist, kann, wenn der Durchmesser der optischen Faser sehr klein ist, ein Kabel einer Gruppe optischer Fasern verwirklicht und ein Gruppenstre.ckenverstärker pro Kabel vorgesehen werden. Wenn eine optische Faser Fehlverhalten zeigt, ist es deshalb sehr schwer, die exakte Stelle aufzufinden, an der der Schaden aufgetreten ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Fehlerpunkt von der Endstelle aus festgestellt werden.The following explanation relates to the monitoring circuit 31. As has already been explained, if the Diameter of the optical fiber is very small, realized a cable of a group of optical fibers and a group repeater can be provided per cable. Therefore, when an optical fiber malfunctions, it is very difficult to find the exact point where the damage occurred. According to the present invention, the point of failure can be from the End point to be determined.
In dem in Fig. 4 gezeigten Streckenverstärkungssystem wird wenigstens eine optische Faser aus der Gruppe optischer FasernIn the link reinforcement system shown in FIG. 4, at least one optical fiber is selected from the group of optical fibers
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- 13 zur Übertragung eines Redundanz -Bits verwendet, sodaß der Übertragungsfehler durch das Redundanz -Bit überprüft werden kann. Ein Fehlerfeststellimpuls wird über einen Leiter, der der Gruppe optischer Fasern hinzugefügt ist, auf die Endstelle gegeben, in welcher der Fehlerpunkt durch den Fehlerfeststellimpuls festgestellt wird, der eine unterschiedliche Impulsbreite hat, und zwar entsprechend den Gruppenstreckenverstärkern. - 13 is used to transmit a redundancy bit so that the Transmission errors can be checked using the redundancy bit. An error detection pulse is transmitted via a conductor, which is added to the group of optical fibers is given to the terminal in which the error point by the error detection pulse is determined, which has a different pulse width, according to the group link amplifiers.
In der in Fig. 9A gezeigten Sendestelle weist ein Speicher (M.) 11a Zonen entsprechend der Information auf, und ein Speicher (M2) 11b weist sowohl diese Informationszonen als auch eine dem Prüfbit entsprechende Zone auf. Das Informationsausgangssignal des Speichers 11b wird über die elektrooptische Wandlerschaltung 13 auf das (n - 1)-Rohr 15 der Gruppe optischer Fasern gesendet, während das Prüfbit des Speichers 11b über die elektro-optische Wandlerschaltung auf ein Rohr der Gruppe optischer Fasern gegeben wird. Eine De-r tektorschaltung 70 umfaßt gemäß Fig. 9B Exklusiv - ODER-In the transmitting station shown in Fig. 9A, a memory (M.) 11a has zones corresponding to the information, and a memory (M 2 ) 11b has both these information zones and a zone corresponding to the check bit. The information output of the memory 11b is sent to the (n-1) tube 15 of the optical fiber group via the electro-optical conversion circuit 13, while the check bit of the memory 11b is sent to a tube of the optical fiber group via the electro-optical conversion circuit. A detector circuit 70 comprises, as shown in FIG. 9B, exclusive - OR -
en
Schaltung/71 bis 76. Die Schaltung zählt jeden binären Wert "1" oder "0" des Inhalts des Speichers 11a und schreibt einen
binären Wert "1" oder "0" in die Prüfbit-Zone des Speichers, und zwar durch eine Einrichtung, die derjenigen ähnlich ist,
die für eine Paritätsprüfung verwendet wird.en
Circuit / 71 to 76. The circuit counts every binary value "1" or "0" of the contents of the memory 11a and writes a binary value "1" or "0" in the check bit zone of the memory, namely by a device, which is similar to that used for a parity check.
Wenn sieben Kanäle mit PCM-Information der Reihe nach übertragen werden, wird jedes Informationsbit zunächst im Speicher (Mx.) 11a gespeichert. Wenn sieben Informationskanäle zu einer bestimmten, in Fig. 9 gezeigten Zeit die Bit-Folge 1001001 auf-When seven channels of PCM information are sequentially transmitted, each information bit is first stored in the memory (M x.) 11a. If seven information channels at a certain time shown in Fig. 9 contain the bit sequence 1001001
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weisen, ist die Anzahl der Werte "1lf im Inhalt des Speichers 11a eine ungerade Zahl. Deshalb schreibt die Detektorschaltung 70 den Wert "1" in die Prüfbitzone des Speichers 11b, um die Anzahl der Werte "1" im Speicher 11b zu einer geraden Zahl zu machen· Es ist ebenfalls möglich, daß die Detektorschaltung 70 den Wert "0" in die Prüfbitzone einschreibt, um die Anzahl der Werte "1" im Speicher 11b zu einer ung eraden Zahl zu machen. Der elektro-optische Konverter 13 wird dem Inhalt des Speichers 11b entsprechend getrieben, und Lichtsignale werden als parallele Signale auf die Gruppe optischer Fasern ausgesendet.the number of values "1 lf" in the content of the memory 11a is an odd number. Therefore, the detector circuit 70 writes the value "1" in the check bit zone of the memory 11b to make the number of values "1" in the memory 11b an even number It is also possible that the detector circuit 70 writes the value "0" in the check bit zone in order to make the number of the values "1" in the memory 11b an odd number The contents of the memory 11b are driven accordingly, and light signals are emitted as parallel signals on the group of optical fibers.
Die PCM-Informationssignale und das Prüfbitsignal werden durch die in Pig. 10A gezeigte opto-elektrische Konverterschaltung 20 in elektrische Signale umgewandelt. Die umgewandelten elektrischen Signale werden über den Verstärker 21 und den Entzerrer auf die Diskriminator- und Regeneratorschaltung 27 gegeben und im Speicher (M,) 27a als binärer Wert "1" oder "0" gespeichert. Die Anzahl der "1" im Speicher 27a wird von einem Detektor 79 gezählt, der Exklusiv- ODER-Schaltungen 81 bis 87 und Inverter 88, 89 umfaßt, wie Pig. 10B zeigt. Wenn die Gesamtzahl der Werte "1" unter den Informationsbits und dem Prüfbit als gerade Zahl gewählt wird, wie es in Pig. 9A gezeigt ist, sollte der von der Detektorschaltung 29 gezählte Wert ebenfalls eine gerade Zahl sein. Deshalb wird, wenn der gezählte Wert eine gerade Zahl ist, der Inhalt des Speichers 27a an den Speicher 27b übergeben, und der Inhalt des Speichers 27b wird über die elektro-optische Wandlerschaltung 28 in ein Lichtsignal umgewandelt, das an den nächsten Gruppenstreckenverstärker gesendet wird.The PCM information signals and the check bit signal are through those in Pig. 10A, the opto-electrical converter circuit 20 shown is converted into electrical signals. The converted electric Signals are given to the discriminator and regenerator circuit 27 via the amplifier 21 and the equalizer and are stored in the memory (M,) 27a is stored as a binary value "1" or "0". The number of "1" in the memory 27a is counted by a detector 79 which Exclusive OR circuits 81 to 87 and inverters 88, 89, like Pig. 10B shows. If the total number of values is "1" below the Information bits and the check bit is chosen as an even number, as in Pig. 9A, that should be from the detector circuit 29 counted value can also be an even number. Therefore, if the counted value is an even number, the content becomes of the memory 27a is transferred to the memory 27b, and the content of the memory 27b is transferred via the electro-optical conversion circuit 28 converted into a light signal that is sent to the next group repeater.
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Wenn der durch den Detektor 79 gezählte Wert eine ungerade Zahl ist, dann "bedeutet dies, daß irgendeine der optischen Pasern fehlerhaft ist. Die Detektorschaltung 79 liefert das Fehlerfeststellsignal er auf eine Fehlerimpulsgeneratorschaltung 90, die einen Fehlerimpuls ep mit einer Impulsbreite, die diesem Gruppenstreckenverstärker zugeordnet ist, an die Endstelle liefert. Die Detektorschaltung 79 schreibt außerdem in die Prüfbitzone des Speichers 27b von neuem einen solchen Wert ein, daß die Anzahl der Werte "1" im Inhalt des Speichers 27b eine gerade Zahl wird. Wenn der Inhalt des Speichers 27b zum nächsten Gruppenstreckenverstärker gesendet wird, ohne daß in die Prüfbitzone neu eingeschrieben wird, wird daraus der Schluß gezogen, daß der Fehler im nächsten Gruppenstreckenverstärker aufgetreten ist.If the value counted by the detector 79 is an odd number, then "it means that any of the optical Pasern is incorrect. The detector circuit 79 supplies the error detection signal er to an error pulse generator circuit 90, which sends an error pulse ep with a pulse width that is assigned to this group line amplifier to the Terminal delivers. The detector circuit 79 also rewrites one in the check bit zone of the memory 27b Value that the number of values "1" in the content of the memory 27b becomes an even number. When the contents of the memory 27b is sent to the next group repeater without the test bit zone being rewritten, it becomes it was concluded that the error occurred in the next group repeater.
Die Fehlerimpulsgeneratorschaltung 90 umfaßt einen monostabilen Multivibrator mit einer NOR-Schaltung 91, einem Inverter 92 und einer Zeitkonstanten 93· Dieser monostabile Multivibrator wird durch das Fehlerfeststellsignal er getriggert. Die Zeitkonstante 93 eines jeden Gruppenstre.ckenverstärkers ist so gewählt, daß sie in jedem Gruppenstreckenverstärker einen verschiedenen Wert aufweist. Es ist auch möglich, daß der Fehlerimpulsgenerator 90 mehrere Impulse erzeugt, für deren Periode für jeden Gruppenstreckenverstärker ein anderer Wert gewählt werden kann.The error pulse generator circuit 90 comprises a monostable multivibrator with a NOR circuit 91, an inverter 92 and a time constant 93 · This monostable multivibrator is triggered by the error detection signal. The time constant 93 of each group section amplifier is selected so that it has a different one in each group section amplifier Has value. It is also possible that the error pulse generator 90 generates several pulses for their period for each Group amplifier another value can be selected.
Wie Fig. 11A zeigt, werden in der Endstelle Taktimpulse CL und Fehlerfeststellimpulse ep auf eine UND-Schaltung 94- gegeben. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 94- wird auf einen Zähler 95 geführt,.in dem die Taktimpulse a der Impulsbreite derAs FIG. 11A shows, clock pulses CL and error detection pulses ep are applied to an AND circuit 94- in the terminal. The output of AND circuit 94- is applied to a counter 95 out, .in which the clock pulses a the pulse width of the
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Fehlerimpulse ep entsprechend gezählt werden. Wenn ein Fehler auftritt, zeigt eine Anzeigevorrichtung 96 den dem Zähler 95 entsprechenden Gruppenstreckenverstärker an. Deshalb kann derjenige Gruppenstreckenverstärker, in dem ein Fehler aufgetreten ist, in der Endstelle unmittelbar festgestellt werden. Fig. 11B zeigt die Wellenformen der Taktimpulse CL, der Fehlerimpulse und des gezählten Ausgangssignals a der in Fig. 11A gezeigten Schaltung.Error pulses ep are counted accordingly. If an error occurs, a display device 96 shows that to the counter 95 corresponding group amplifier. Therefore, the group repeater in which an error has occurred can be used is to be determined immediately in the terminal. Fig. 11B shows the waveforms of the clock pulses CL, the error pulses and the counted output signal a of those shown in Fig. 11A Circuit.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8126 | Change of the secondary classification |
Free format text: H03K 13/01 H04B 12/02 |
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| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |